Penguk uran Dosis Berk as Elek tron Da ri Mesin B … et labora, Pro eklesia et patria . iv PLAGIAT...

Pengukuran Dosis Berkas Elektron Dari Mesin Berkas Elektron Pada Biji Tumbuhan Menggunakan Spectrophotometer Genesys 5

Skripsi

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si) Program Studi Fisika

Diajukan Oleh:

Patrik Ageng Pangarso 013214008

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2008

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Measuring Dosage Electron Beam from Electron Beam Machine on Plant Seeds

Using Spectrophotometer Genesys 5

Skription

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements to obtain the Sarjana Sains Degree

in Physics

By

Patrik Ageng Pangarso013214008

FACULTY of SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY

Yogyakarta 2008


Persembahan

Ku persembahkan karya kecil ini kepada :

Sang Maha Guru Allah Bapa

- Embah Kakung H.Y.R.Soedjono trima Kasih atas nasehat dan materil yang

diberikan selama ini untuk “ nyantrik “ di rumah tercinta ini.

- Embah Putri Valentina Musinah trima kasih atas kesediaan hati dalam melayani

dan memberikan petuah serta pengalaman hidup selama ini dari muda sampai usia

tua yang aku rasa ada kata kesimpulan yaitu Sabar……..

- Pa...e... Yohanes Pemandi Wartono, yang telah memberikan banyak dana dan

usaha selama aku belajar di Jogja. ”Matur nuwun ngeh pak....”

- Bu...e... Maria Marselina Rusmiyati, Tak terkira selama ini yang engkau sudah

berikan kepada aku baik materil atau pun moril. Maka Ku ucapkan trima kasih tak

terkira untuk Ibu tercinta. ” Matur sembah nuwun Ibu.....”

- Kakak ku Alm Yustinus Danang Wicaksono Trima kasih atas dorongan suport

yang tak terlihat semoga engkau terberkati di surga dan selalu mendampingi aku

selama perjalanan hidup ini .

- Adik ku Fransiska Pangesti trima kasih semuanya atas dukungan dan hiburan

selama ini walaupun kau jauh disana .

- Satu lagi yang tak terlupa adalah dia adek ”Ruri” yang telah menyemangati aq

dalam penulisan ini.Hehehehehe.

Akhir kata …..”Tidak ada sesuatu hal yang tidak mungkin, Segala sesuatu dapat

terjadi oleh Nya, oleh sebab itu belajar terus jangan putus asa sampai tutup mata.”

Ora et labora, Pro eklesia et patria.

iv


ABSTRAK

Pengukuran Dosis Berkas Elektron Dari Mesin Berkas Elektron Pada Biji Tumbuhan Menggunakan Spectrophotometer Genesys 5

Oleh : Patrik Ageng Pangarso.

Telah dilakukan penelitian pengukuran dosis berkas elektron dari mesin

berkas elektron pada biji tumbuhan menggunakan Spectrophotometer Genesys 5.

Penelitian pengaruh dosis berkas elektron ini bertujuan untuk mengetahui hasil

dari pengaruh berkas elektron pada beberapa biji tumbuhan dengan

menvariasikan dosis berkas elektron. Mesin berkas elektron ini memancarkan

berkas elektron dengan energi 277,2 keV dan arus berkas elektron sebesar 0,6

mA, 1,0 mA, 1,8 mA, 2,7 mA, dan 3,8 mA. Dari penelitian ini, dosis yang teramati

sampai mengenai bahan sebesar 18±1 kGy, 30±1 kGy, 49±2 kGy, 67±1 kGy, dan

92±1 kGy.

vi


ABSTRACT

Measuring Dosage Electron Beam from Electron Beam Machine on Plant

Seeds Using Spectrophotometer Genesys 5

By Patrick Ageng Pangarso

The Research of measurement electron beam had been done to measure

the dosage of electron beam from electron beam machine on seed by using

Spectrophotometer Genesys 5. This research was done to find out the result from

the effect of electron beam from kinds of seed by differentiate the dosage of

electron beam. This electron beam machine emits electron beam at 277, keV with

electron beam current of 0,6 mA, 1.0 mA, 1,8 mA, 2,7 mA, and 3,8 mA. From this

research, the dosage that reached the material are 18±1 kGy, 30±1 kGy, 49±2

kGy, 67±1 kGy, and 92±1 kGy.

vii


LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini,saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama : Patrik Ageng Pangarso

Nomor mahasiswa : 013214008

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

“ PENGUKURAN DOSIS BERKAS ELEKTRON DARI MESIN BERKAS ELEKTRON

PADA BIJI TUMBUHAN MENGGUNAKAN SPECTROPHOTOMETER GENESYS 5”

Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan

kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk

menyimpan,mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk

pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di

internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari

saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama

saya sebagai penulis.

Dengan pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal :15 Agustus 2008

Yang menyatakan

Patrik Ageng Pangarso


KATA PENGANTAR

Puji syukur pertama-tama saya haturkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus atas

segala kasih dan perlindungannya yang diberikan kepada saya sehingga dapat

menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini disusun untuk memenuhi prasarat dalam

memperoleh gelar sarjana Sains Program Studi Fisika Jurusan Fisika Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Skripsi ini membahas tentang

Pengaruh Dosis Berkas Elektron Dari Mesin Berkas Elektron Pada Biji Tumbuhan

Menggunakan Spectrophotometer Genesys 5.

Saya menyadari dalam penyusunan skripsi ini tidak dapat berjalan dengan baik

tanpa proses yang panjang dan dukungan berbagai pihak baik secara langsung maupun

tidak langsung. Maka dalam kesempatan yang berbahagia ini saya secara khusus

mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Bapak Dr.Ir. Widi Setiawan, selaku Kepala Pusat Teknologi Akselerator dan

Proses Bahan-BATAN Yogyakarta.

2. Bapak Ir. Suprapto selaku Kepala Bidang Teknologi Akselerator dan Fisika

Nuklir.

3. Bapak Drs. Tjipto Sujitno APU., yang telah menjembatani dalam penelitian

di Bidang Teknologi Akselerator dan Proses Bahan.

4. Bapak Ir. H. Muryono Hadihardjono, yang telah membimbing dalam

penulisan skripsi ini.

5. Bapak Rany Saptaaji dan kelompok Akselerator yang telah memberikan

keterangan mengenai mesin berkas elektron dengan sabar.

viii


Daftar Tabel Halaman

Tabel 4.1. Data volume, massa , dan massa jenis biji .................................... 19

Tabel 4.2. Data hubungan arus berkas elektron (mA) terhadap dosis berkas elektron (kGy) dengan kecepatan konveyer 2,7 cm/detik dan energi 277,2 keV........................................................................... 21

x


Daftar Gambar Halaman

Gambar 2.1. Skema mesin berkas elektron............................................................. 5

Gambar 3.1. Alur penelitian.................................................................................... 13

Gambar 4.1. Grafik hubungan respons dosimeter terhadap dosis kalibrasi pada Spectrophotometer Genesys 5................................................... 20 Gambar 4.2. Grafik hubungan dosis iradiasi (kGy) terhadap arus berkas elektron (mA) dengan kecepatan konveyer 2,7 cm/det dan energi 277,2 kev.. 21 Gambar 4.3. Sampel biji kangkung tanpa dosis berkas elektron.............................................................. 22 Gambar 4.4. Sampel biji kangkung dengan dosis berkas elektron sebesar 18 kGy...22

Gambar 4.5. Sampel biji kangkung dengan dosis berkas elektron sebesar 30 kGy... 23




Gambar 4.9. Sampel biji sawi tanpa dosis berkas elektron........................................ 25

Gambar 4.10. Sampel biji sawi dengan dosis berkas elektron sebesar 18 kGy...... 25


Gambar 4.12. Sampel biji sawi dengan dosis berkas elektron sebesar 49 kGy..... 26

Gambar 4.13. Sampel biji sawi dengan dosis berkas elektron sebesar 67 kGy.... 26


Gambar 4.15. Hasil penyemaian pada tumbuhan kangkung dengan dosis berkas elektron dari k1 sampai dengan k5 dengan menggunakan polybag.................................................................................... 28

Gambar 4.16. Hasil penyemaian pada tumbuhan sawi yang sudah dikenai berkas

elektron dengan dosis dari s1 sampai s5 dengan menggunakan polybag ............................................................................................................ 29

xi


Daftar isi

Halaman

Halaman Judul ........................................................................................................... i

Halaman Persetujuan Pembimbing ............................................................................ ii

Halaman Pengesahan ................................................................................................. iii

Halaman Persembahan............................................................................................... iv

Pernyataan Keaslian Karya ........................................................................................ v

Abstrak....................................................................................................................... vi

Abstrack ..................................................................................................................... vii

Kata Pengantar ........................................................................................................... viii

Daftar Tabel ............................................................................................................... x

Daftar Gambar ........................................................................................................... xi

Daftar Isi .................................................................................................................... xii

Bab I Pendahuluan ..................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang.................................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah............................................................................................... 2

1.3. Batasan Masalah ................................................................................................. 2

1.4. Tujuan ................................................................................................................. 2

1.5. Manfaat Penelitian.............................................................................................. 2

1.6. Sistematika Penulisaan........................................................................................ 3

Bab II Dasar Teori........................................................................................... .......... 4

2.1. Penemuan Elektron ............................................................................................. 4

2.2. Mesin Berkas Elektron........................................................................................ 5

xii


2.2.1. Emisi Termionik .............................................................................................. 7

2.2.2. Tabung Pemercepat.......................................................................................... 7

2.2.3. Gaya magnetik pada sebuah muatan yang bergerak ........................................ 9

2.3. Penentuan dosis pada CTA ................................................................................. 9

BAB.III. Metode Penelitian ....................................................................................... 11

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian............................................................................. 11

3.2. Alat Penelitian..................................................................................................... 11

3.3. Pelaksanaan Penelitian........................................................................................ 14

3.3.1. Pengukuran massa jenis biji. ........................................................................... 14

3.3.2. Memancarkan berkas elektron ......................................................................... 14

3.3.2.1. Persiapan menjalankan mesin berkas elektron….... ……………... 15

3.3.2.2. Menjalankan mesin berkas elektron………………………………. 15

3.3.2.3. Mematikan mesin berkas elektron………………………………… 16

3.3.3. Perhitungan dosis dengan Spectrophotometer Genesys 5……………….. . 17

3.3.4. Melihat biji yang sudah dikenai berkas elektron menggunakan

mikroskop kamera…….................................................................................. 17

3.3.5. Menanam biji yang sudah dikenai berkas elektron........................................ 18

BAB IV. Hasil dan Pembahasan................................................................................ 19

4.1. Hasil Penelitian................................................................................................... 19

4.1.1. Data biji................................................................................................ 19

4.1.2. Kalibrasi alat......................................................................................... 19

4.1.3. Data arus berkas elektron yang digunakan untuk memancarkan

berkas elektron .................... ................................................................. 20

xiii


4.1.4. Pengaruh berkas elektron pada biji yang dilihat dengan mikroskop ............... 22

4.1.4.1. Hasil pengaruh berkas elektron pada biji kangkung dilihat pada mikroskop 22

4.1.4.2. Hasil pengaruh berkas elektron pada biji sawi dilihat pada mikroskop........ 24

4.1.5. Hasil pengamatan tanaman dari biji yang dikenai berkas elektron.................. 27

4.1.5.1. Hasil penyemaian pada biji kangkung ............................................. 27

4.1.5.2. Hasil penyemaian pada biji sawi yang dipancarkan oleh berkas

elektron........................................................................................................... 28

4.2. Pembahasan hasil ................................................................................................ 29

4.2.1. Dosis berkas elektron....................................................................................... 29

4.2.1.1. Mendapatkan dosis dari mesin berkas elektron ............................... 29

4.2.1.2. Pengaruh arus berkas elektron terhadap dosis berkas elektron......... 30

4.2.2. Penerapan mesin berkas elektron pada biji ..................................................... 30

4.2.2.1. Hasil mikroskopik biji .................................................................................. 30

4.2.2.2. Hasil pengaruh berkas elektron pada biji dengan ditanam ........................... 31

BAB V Penutup ......................................................................................................... 32

5.1. Kesimpulan ......................................................................................................... 32

5.2. Saran ................................................................................................................... 32

Daftar Pustaka............................................................................................................ 33

Lampiran.................................................................................................................... 34

xiv


BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang.

Mesin Berkas Elektron berguna untuk memancarkan berkas elektron ke biji-

bijian yang merupakan alat teknologi baru di Indonesia. Dalam penggunaannya mesin

berkas elektron tidak menggunakan bahan radioaktif sehingga aman untuk kesehatan.

Mesin berkas elektron dirancang untuk keperluan penelitian dan aplikasi dalam

bidang industri, kesehatan lingkungan, dan bioteknologi. Berkas elektron dapat

digunakan dalam meningkatkan kinerja jasad hidup [Muryono, 2001].

Aplikasi menggunakan berkas elektron untuk pangan secara komersial di

Indonesia telah dimulai pada tahun 1987, tetapi penelitian dengan menggunakan

mesin berkas elektron untuk memancarkan berkas elektron ke biji tanaman belum

pernah dilakukan sampai saat ini. Berkas elektron memberikan pengaruh pada tepung

dengan berbagai perlakuan [Tanhindarto, 2005]. Berdasarkan pada hasil tersebut dan

untuk menjawab tantangan alternatif penggunaan mesin berkas elektron perlu adanya

penelitian proses memancarkan berkas elektron pada biji tanaman untuk mengetahui

pengaruh dari berkas elektron pada biji tanaman.

Dalam penelitian ini, peneliti memvariasikan dosis berkas elektron pada biji

tumbuhan. Untuk mencapai hal tersebut digunakan mesin berkas elektron sebagai

pemancar berkas elektron. Berkas elektron dianalisa lewat Spectrophotometer

Genesys 5. Hasilnya diamati lewat mikroskop kamera dan penanaman biji.

1


2

1.2 Rumusan Masalah.

Dalam penelitian ini yang menjadi rumusan masalah adalah menentukan dosis

berkas elektron pada beberapa biji tumbuhan. Mengetahui perubahan hasil dari tiap

dosis berkas elektron ke biji tumbuhan.

1.3. Batasan Masalah.

Dalam penelitian ini, peneliti membatasi pengaruh berkas elektron pada biji

kangkung, dan biji sawi. Memvariasikan dosis dari arus berkas elektron yang

digunakan.

1.4. Tujuan.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh berkas elektron yang

dipercepat pada beberapa biji tumbuhan. Dengan memvariasikan arus dari berkas

elektron yang menuju biji tanaman dapat diketahui dosis yang diterima.

1.5. Manfaat Penelitian.

Memberikan informasi kepada pengguna mesin berkas elektron bahwa telah

dilakukan penelitian tentang pengaruh berkas elektron pada biji kangkung, dan biji

sawi dengan menggunakan mesin berkas elektron sehingga dapat berguna untuk

proses selanjutnya dan dapat dikembangkan sesuai ilmu pengetahuan dan teknologi

masa depan.

1.6. Sistematika Penulisan.

Dalam penelitian ini dituliskan dengan sistematika sebagai berikut:


3

BAB I. Pendahuluan.

Bab ini menguraikan tentang latar belakang permasalahan, rumusan

permasalahan, batasan masalah, tujuan penelitian, dan manfaat penelitian.

BAB II Dasar Teori.

Bab ini menguraikan tentang teori yang digunakan dalam MBE dan yang

berhubungan dengan prinsip kerja MBE.

BAB III. Metodologi Penelitian.

Bab ini menguraikan tentang alat dan bahan yang digunakan dalam

eksperimen, prosedur eksperimen dan metode yang digunakan untuk

analisa data.

BAB IV. Hasil Dan Pembahasan .

Bab ini menguraikan tentang hasil eksperimen dan pembahasannya.

BAB V. Penutup.

Bab ini berisi kesimpulan dan saran penulis terhadap penelitian yang telah

dilakukan.. Selain itu disertakan juga daftar pustaka dan lampiran-

lampiran untuk melengkapi uraian sebelumnya.


BAB II

DASAR TEORI

2.1. Penemuan Elektron.

Pada tahun 1897 J.J.Thomson mengamati penyimpangan partikel pada

gabungan medan magnet dan medan listrik. Dari pengukuran perbandingan

muatan dan massa pada percobaan tersebut dihasilkan penemuan sebuah partikel

[Halliday & Resnick, 1996]. Menurut Thomson partikel tersebut merupakan

butiran-butiran kecil yang berasal dari dalam atom-atom yang menyusun bahan

katoda sendiri. Butiran yang kecil ini oleh Thomson disebut elektron. Elektron ini

bermuatan negatif sebab dipancarkan oleh katode dan ditarik oleh anode.

Alat yang dipakai Thomson dalam eksperimen tersebut menggunakan berkas

elektron yang dihasilkan dari kawat yang panas. Kemudian berkas elektron

dipercepat oleh perbedaan potensial listrik yang digunakan. Berkas elektron lalu

memasuki sebuah daerah dengan arah tegak lurus medan listrik dan medan

magnet. Elektron yang bergerak tersebut terlihat sebagai sebuah titik cahaya yang

mengarah pada layar pendar. Keseluruhan ruang pada saat elektron bergerak dari

sumber sampai layar pendar dibuat hampa udara agar tidak terjadi tumbukkan

antara berkas elektron yang bergerak dengan molekul udara [Halliday & Resnick,

1996].

4


5

2.2. Mesin Berkas Elektron.

Mesin berkas elektron merupakan suatu unit alat untuk menghasilkan berkas

elektron yang digunakan untuk memancarkan berkas elektron. Skema sistem

peralatan ini dapat dilihat pada gambar 2.1.

Tabung Akselerator

Sampel

Magnet pemanyar Sumber elektron

Gambar 2.1. Skema mesin berkas elektron.

Sumber elektron merupakan komponen Mesin Berkas Elektron (MBE) yang

sangat penting yaitu sebagai penghasil berkas elektron yang akan memancarkan

berkas elektron pada suatu bahan. Pada bagian pemancar, elektron dihasilkan

dengan cara memanaskan logam dengan arus listrik dan selanjutnya elektron yang

dihasikan tersebut dikeluarkan dari dalam sumber dan dibentuk menjadi berkas

elektron. Catu daya sebagai sumber daya listrik digunakan untuk mengatur arus

listrik menuju ke sumber elektron yang dipakai dalam pembentukkan berkas

elektron. Pemfokus berkas elektron mempunyai fungsi untuk mengumpulkan


6

berkas elektron yang dipancarkan oleh sumber elektron sehingga dapat masuk

dalam tabung akselerator.

Tabung akselerator berfungsi untuk mempercepat berkas elektron yang

dihasilkan dari sumber elektron sehingga berkas elektron tersebut dapat mencapai

kecepatan yang tinggi sesuai dengan kebutuhan mesin berkas elektron untuk

memancarkan berkas elektron. Untuk mempercepat berkas elektron tersebut

tabung akselerator menggunakan tegangan listrik searah digunakan generator

yang dapat menghasilkan tegangan tinggi.

Magnet pemayar berfungsi untuk menyimpangkan berkas elektron agar

bergerak kearah samping kiri dan kanan terhadap sumbu tabung akselerator

sehingga berkas elektron yang keluar dari tabung akselerator mengenai keseluruh

permukaan sampel di bawah jendela pemayar. Catu daya sebagai sumber daya

listrik berfungsi untuk mengatur arus listrik. Arus listrik yang menuju rangkaian

magnet pemayar menghasilkan medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan

digunakan dalam memayarkan berkas elektron. Dari magnet pemayar sampai

jendela pemayar berkas elektron dilindungi oleh corong pemayar agar tidak

berbenturan dengan molekul udara lainnya. Dari jendela pemanyar menuju sampel

terdapat penyetop berkas elektron, kegunaan penyetop berkas elektron adalah

untuk mengetahui arus berkas elektron yang menuju sampel, jika sudah sesuai

dengan arus berkas elektron yang diinginkan maka penyetop berkas akan terbuka

secara otomatis.

Sempel yang dikenai berkas elektron dibawa sampai tepat di bawah corong

pemayar dengan konveyer. Koveyor merupakan roda besi yang diatur sedemikian


7

dan dihubungkan dengan tali karet khusus sehingga dalam berjalan semua roda

bergerak. Konveyor ini dijalankan dengan kecepatan yang dapat diatur.

2.2.1. Emisi Termionik.

Gejala pelepasan elektron bebas dari permukaan logam karena panas logam

disebut emisi termionik. Bila suhu katoda cukup tinggi sebagian elektron

memiliki cukup tenaga untuk lepas dari logam, seperti molekul-molekul yang

akan menguap dari suatu zat cair.

Elektron bebas yang terdapat pada bahan logam, baru dapat lepas dari

permukaan logam itu apabila tenaga geraknya cukup besar, sehingga dapat

mengatasi tenaga ikat permukaan pada elektron bebas tersebut. Tenaga ikat pada

elektron disebut fungsi kerja. Potensial yang mengikat elektron bebas untuk tidak

lepas dari permukaan dapat disebut potensial ambang [Soedojo, 1985]. Bahan

yang digunakan sebagai sumber elektron adalah kawat tungsten.

2.2.2. Tabung Pemercepat.

Tabung pemercepat berfungsi mempercepat elektron yang dihasilkan oleh

sumber elektron. Energi yang digunakan untuk mempercepat elektron sangat

besar maka elektron dapat keluar dari tabung pemercepat dan digunakan untuk

memancarkan berkas elektron pada suatu bahan.

Oleh karena itu di dalam tabung pemercepat harus dihasilkan suatu medan

listrik sedemikian rupa sehingga berkas elektron dapat dipercepat. Medan listrik

dalam tabung pemercepat dihasilkan dengan pemasangan tegangan listrik searah


8

(DC) [Djoko, 2004]. Gaya yang terdapat pada elektron yang berada dalam medan

listrik dapat dituliskan [Alonso, 1992]:

EqFρρ

= (2.1)

dengan Eρ

: medan listrik(newton/coulomb).

q : muatan elektron (1,602.10-19 coulomb).

Elektron sebagai suatu massa jika ditarik oleh suatu gaya akan

menghasilkan gerak lurus yang dipercepat beraturan dengan percepatan tertentu

pula. [Soetrisno,1978]:

mFaρ

ρ= (2.2)

dengan Fρ

: gaya yang berkerja pada elektron.

aρ : percepatan elektron.

m : massa elektron (9,109 x 10-31kg).

Dengan mengikuti persamaan (2.1) dan (2.2) percepatan berkas elektron

pada tabung pemercepat menjadi:

mEqaρ

ρ= (2.3)


9

2.2.3. Gaya Magnetik pada sebuah muatan yang bergerak.

Interaksi antara muatan listrik yang bergerak dengan medan magnetik pada

daerah yang mempunyai medan magnet menyebabkan adanya gaya terhadap

muatan. Gaya tersebut tergantung pada kecepatan, muatan elektron, dan medan

magnetik. Hal ini dapat dituliskan dengan persamaan berikut [Johannes, 1978]:

BVqFρρρ

×= (2.4)

dengan Vρ

: kecepatan muatan .

Bρ

: medan magnetik dengan satuan T.

Persamaan 2.4 digunakan untuk memayarkan berkas elektron seperti pada

gambar 2.1. Magnet pemanyar berkas elektron digunakan untuk menarik berkas

elektron menyebar ke seluruh corong pemanyar sehingga berkas elektron dapat

merata keseluruh permukaan sampel yang dilalaui.

2.3. Penentuan dosis pada CTA.

Dalam menentukan dosis serap pada bahan didasarkan pada hasil deteksi

berkas elektron yang mengenai CTA beserta bahan. Setelah berkas elektron

mengenai bahan dilakukan pengukuran absorbansidengan alat Spectrophotometer

Genesys 5. Perhitungan dosis serap dilakukan berdasarkan kalibrasi dosis serap

terhadap respon dosimeter. Kurva kalibrasi diperoleh dari hasil pengukuran

dosimeter yang telah diketahui nilai dosisnya secara pasti. Sedangkan respon

dosimeter (R) merupakan hasil pengukuran absorban dosimeter setelah dikenai

berkas elektron (abs) dikurangi dengan absorban dosimeter tanpa dikenai berkas


10

elektron (bgd) dibagi dengan tebal dosimeter (t) yang diulis dalam rumus sebagai

berikut [Saptaaji, 2006]:

( )t

bgdabsR −= (2.5)

dengan R : respons dari dosimeter CTA

abs : absorban dosimeter setelah dikenai berkas elektron.

bgd : absorban dosimeter tanpa dikenai berkas elektron.


BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian.

Penelitian ini dilakukan di Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan

(PTAPB) Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) Yogyakarta. Pengukuran fisik

sampel dikerjakan di Laboratorium Analisa Pusat Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta. Proses memancarkan berkas elekton dan uji dosis dilakukan di

Laboratorium Mesin Berkas Elektron (MBE) (PTAPB-BATAN). Uji foto mikro

dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Fakultas Pertanian Universitas Gajah Mada.

3.2. Alat Penelitian.

Pada penelitian ini digunakan peralatan yang terdiri dari beberapa bagian utama

yaitu :

1. Mesin Berkas Elektron.

2. Dosimeter CTA .

3. Spectrophotometer Genesys 5

4. Timbangan Scout Pro.

5. Gelas ukur 10 ml.

6. Mikroskop Kamera.

11


12

Berikut ini penjelasan dari alat-alat yang digunakan :

1. Mesin Berkas Elektron

Mesin Berkas Elektron digunakan sebagai alat untuk memancarkan berkas

elektron menuju sampel.

2. Dosimeter CTA

Dosimeter CTA yang digunakan adalah tipe FUJI FTR-125 buatan jepang yang

berupa pita panjang, warna bening dengan dimensi lebar 8 mm, tebal 0,125 mm,

densitas 1,298 gr/cm3 dan dapat dibaca pada panjang gelombang 280 mm.

3. Spectrophotometer Genesis 5.

Spectrophotometer Genesis 5 digunakan untuk mengukur absorbansi dosimeter

sebelum dan sesudah dikenai berkas elektron dengan MBE.

4. Timbangan Scout Pro.

Timbangan ini merupakan timbangan digital yang digunakan untuk mengukur

massa biji digunakan untuk mengukur massa jenis biji yang dikenai berkas elektron.

5. Gelas Ukur.

Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume biji yang akan dikenai berkas

elektron.

6. Mikroskop kamera.

Mikroskop yang digunakan adalah jenis mikroskop kamera merek olympus DP

12. Miktroskop tersebut digunakan untuk melihat perubahan biji yang sudah dikenai

berkas elektron.


13

Dalam eksperimen tersebut langkah dalam penelitian ini dapat dilihat pada

gambar 3.1

Uji tanaman

Mikroskopik biji

Spctrophotometer Genesys 5

Dosimeter +Sampel

MBE

Gambar 3.1. Alur penelitian.

Mesin Berkas Elektron digunakan untuk memancarkan berkas elektron menuju

bahan yang sudah disiapkan dalam wadah. Dosimeter Cellulose Triacetat (CTA)

digunakan sebagai alat untuk mengetahui dosis berkas elektron. Untuk mengetahui

hasil pancaran berkas elektron, CTA dianalisis absorbansinya oleh alat

Spectrophotometer Genesis 5. Nilai absorbansi yang ditampilkan diolah dengan

komputer untuk mendapatkan data dosis pada masing-masing perlakuan.


14

Setelah dikenai berkas elektron biji dilihat dengan mikroskop kamera untuk

melihat morfologi pada biji. Sesudah dilakukan penelitian fisik pada biji maka

selanjutnya biji kemudian ditanam untuk melihat efek berkas elektron pada

pertumbuhan biji.

3.3. Pelaksanaan Penelitian.

Penelitian ini dilaksanakan melalui beberapa tahap, yaitu: pengukuran massa jenis

biji, tahap memancarkan berkas elektron, tahap perhitungan dosis pada bahan dengan

menggunakan Spectrophotometer Genesys 5, tahap melihat biji yang sudah dikenai

berkas elektron dengan mikroskop, dan tahap menanam biji yang sudah dikenai berkas

elektron.

3.3.1. Pengukuran massa jenis biji.

Sampel dalam penelitian ini adalah biji tanaman pertanian. Untuk mengetahui

massa jenis biji dilakukan pengukuran massa dan volume pada biji. Dari data tersebut

massa jenis biji dapat diketahui dengan membagi massa biji dengan volume pada biji.

Dalam mencari massa dari biji kangkung, dan biji sawi digunakan timbangan

digital Scout Pro. Untuk mengetahui volume pada biji menggunakan gelas ukur yang

diisi air. Perubahan air yang naik pada gelas ukur menunjukkan volume biji.

3.3.2. Memancarkan berkas elektron.

Proses memancarkan berkas elektron dilakukan menggunakan Mesin Berkas

Elektron 300 keV / 10 mA milik P3TM_ BATAN. Proses operasi Mesin Berkas

Elektron terdiri dari:


15

3.3.2.1. Persiapan menjalankan mesin berkas elektron.

Dalam menjalankan mesin berkas elektron dipastikan tidak ada personil di dalam

ruangan. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengoprasikan mesin berkas elektron:

- Suhu ruang dalam mesin berkas elektron tidak lebih dari 25 derajat Celsius.

- Kelembaban relativ tidak lebih dari 60 persen.

- Suhu pendingin pada Osilator dan Shuter tidak lebih dari 20 derajat Celsius.

- Tekanan udara pada kompresor antara 5-7 kg/cm2

- Kevakuman pada mesin berkas elektron kurang dari 5 x 10 -5 milibar.

- Menghidupkan sumber tegangan pemercepat sampai tegangan anoda hidup.

- Pastikan tidak ada orang didalam ruangan.

- Selama menjalankan mesin berkas elektron ruangan dalam keadaan tertutup.

- Mengaktifkan Emergensi selama mesin berkas elektron dijalankan.

3.3.2.2. Menjalankan mesin berkas elektron.

Dalam menjalankan mesin berkas elektron, tegangan tinggi diatur agar sampel

dapat dikenai berkas elektron dengan baik. Hal-hal yang penting dalam menjalankan

mesin berkas elektron:

-Menghidupkan kunci kontak, alaram peringatan akan berbunyi selama 10 sampai

30 detik.

- Menyiapkan kondisi kontrol dengan menekan tombol on.

-Untuk menaikkan tegangan tinggi dengan cara menekan tombol Riliase dan

tombol up secara serempak.

- Tegangan tinggi diatur hingga mencapai tegangan yang dikehendaki.

- Penyetop berkas elektron diposisikan menutup.


16

-Menghidupkan pendingin window (Blower) AC ruangan akan mati dengan

sendirinya.

- Menghidupkan sistim pemanyar.

Sumber elektron dihidupkan dengan menyalakan sumber daya filamen secara

bertahap sambil menjaga kondisi kevakuman tetap tinggi sekitar 5 x 10-5 milibar.

Tegangan anoda diatur untuk memperoleh arus berkas elektron pada nilai yang

dikehendaki.

Jalankan konveyor serta sampel yang akan dikenai berkas elektron sesuai dengan

dosis yang diinginkan. Sampel dimasukkan dalam plastik tipis agar mudah untuk

dikenai berkas elektron, kemudian diletakkan pada wadah khusus diatas bantalan

konveyer.

3.3.2.3. Mematikan mesin berkas elektron.

Langkah-langkah dalam mematikan mesin berkas elektron:

- Tutup penyetop berkas elektron.

- Mematikan tegangan tinggi dengan menekan tombol Release dan tombol

Reset.

- Mematikan sumber elektron dengan cara mematikan sumber daya filamen

dan sumber daya anoda.

- Mematikan sistem pemayar, dan pendingin jendela pemayar.

- Hidupkan ventilator untuk membersihkan ruangan MBE dari gas ozon,

selama ± 10 menit, dan hidupkan AC ruangan MBE.

- Matikan kunci kontak dengan cara memutar ke posisi off.

- Masuk ruangan sambil menekan tobol emergency I dan II.


17

- Matikan sumber daya tegangan tinggi, sesuai prosedur yang ada melalui

panel kontrol operasi, hingga bola pelucut muatan menempel pada terminal

atau elektroda sumber tegangan tinggi.

- Gunakan tongkat pelucut muatan yang tersedia untuk mengamankan setiap

komponen MBE yang berpotensi bermuatan sebelum dipegang.

Mesin berkas elektron ini dijalankan dengan energi tertentu. Energi yang

diperkenankan hanya sampai 300 keV meskipun dirancang untuk 350 keV. Ini

dilakukan untuk menjaga keadaan alat agar tidak ada lompatan energi yang lebih besar

yang menyebabkan kerusakkan komponen mesin.

3.3.3.Perhitungan dosis dengan menggunakan Spectrophotometer Genesys 5.

Perhitungan dosis berkas elektron menggunakan CTA dosimeter dan

Spectrophotometer Genesys 5. Untuk mengkalibrasi alat Spectrophotometer Genesys 5

digunakan CTA dosimeter yang sudah diketahui dosisnya secara pasti. Nilai absorbansi

dari CTA yang sudah diketahui dosisnya digunakan untuk mencari respons. Data dari

respon pada dosimeter akan didapatkan grafik persamaan kalibrasi dosis elektron

terhadap respons dosimeter. Dari persamaan dapat digunakan sebagai acuan untuk

mencari dosis setelah dikenai berkas elektron. Persamaan kalibrasi dapat dilihat pada

gambar 4.1.

Persamaan kalibrasi pada gambar grafik 4.1 digunakan untuk mencari dosis dari

CTA. Dengan perhitungan absorbansi dari CTA yang sudah dikenai berkas elektron

akan diketahui respons dosimeter. Dari respons akan diketahui dosis berkas elektron.


18

3.3.4. Melihat biji yang sudah dikenai berkas elektron menggunakan mikroskop

kamera.

Untuk melihat biji yang sudah dikenai berkas elektron digunakan mikroskop

kamera merek olympus DP.12. Mikroskop ini merupakan mikroskop yang secara

otomatis dapat melihat gambar hasil perbesaran pada layar yang sudah diatur. Hasil

perbesaran yang sudah diatur tersebut diolah dalam perangkat komputer.

3.3.5.Menanam biji tanaman yang sudah dikenai berkas elektron.

Untuk melihat pertumbuhan biji yang sudah dikenai berkas elektron ditanam

dalam palstik polybag, dengan cara mengisikan kantung polibag tersebut dengan tanah

dan pupuk kandang dengan perbandingan 1:1. Siapkan lahan yang dijadikan tempat

penyemaian agar mudah dalam pengawasan dan dapat teramati dengan baik.

Dalam mengisikan tanah dan pupuk tersebut kedalam polibag menjadi 5 untuk

masing-masing perlakuan dosis dan satu sebagai kontrol dengan ketinggian setengah

tinggi polibag. Setelah ditanam dilakukan penyiraman pada polibag tersebut. Diamati

tumbuhan tersebut selama satu bulan terhitung dari menanam.


BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil penelitian.

4.1.1. Data biji.

Sebelum dikenai berkas elektron sampel berupa biji tanaman dilakukan

pengukuran massa jenisnya dahulu, dengan menggunakan gelas ukur untuk

mengetahui volume dan timbangan digital Scout Pro untuk mengetahui massanya

hasil pengukuran ditunjukkan pada tabel 4.1. Selengkapnya dari perhitungan massa

jenis biji terlampir di lampiran 1. Berikut hasil perhitungan massa jenis biji .

No. Jenis biji tanaman Massa biji (gr) Volume (ml) Massa jenis (gr/ml) 1. Kangkung 3,1 2,5 1,24±0,02 2. Sawi 0,7 0,7 1,04±0,05

Tabel 4.1. Data volume, massa, dan massa jenis tiap-tiap biji. 4.1.2. Kalibrasi alat.

Sebelum alat Spectrophotometer Genesys 5 digunakan perlu dilakukan

kalibrasi agar memperoleh perhitungan standar untuk mendeteksi dosis. Data dicari

dari CTA yang sudah diketahui dosisnya secara pasti. Kemudian dicari absorbansi

dari setiap dosis yang sudah diketahui tersebut yang kemudian dapat dicari respon

dari dosis tersebut. Hasil kalibrasi dapat dilihat pada gambar 4.1. Hasil selengkapnya

dapat ditunjukkan dalam lampiran 2.

19


20

R = 0,659 D - 1,4211

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100 120

Dosis kalibrasi (kGy)

Resp

onse

(cm

Respons (cm )Linear (Respons (cm ))

Gambar 4.1. Grafik hubungan respon dosimeter terhadap dosis kalibrasi pada spectrophotometer

Genesys 5.

4.1.3. Data arus berkas elektron yang digunakan untuk memancarkan berkas elektron. Dalam memancarkan berkas elektron pada penelitian ini menggunakan arus

berkas elektron yang berbeda hal ini dilakukan agar dapat menghasilkan dosis yang

bervariasi. Data dosis dari mesin berkas elektron ini diperoleh dari pengukuran pada

CTA dosimeter yang dilihat absorbansinya pada Spectrophotometer Genesys 5. Dari

nilai absorbansi yang diperoleh kemudian dimasukkan dalam persamaan kalibrasi alat

untuk mendapatkan nilai dosis yang dipakai hasilnya dapat dilihat pada tabel 4.2.

Dari tabel 4.2 dapat dibuat grafik hubungan dosis berkas elektron (kGy) terhadap arus

berkas elektron (mA) seperti pada gambar 4.2. Data pengukuran absorbansi ada pada

lampiran 4.


21

No. Arus berkas

elektron (mA)

Absorbansi (A) Respons (cm-1) Dosis berkas

elektron(kGy)

1. 0,6 0,2 10,2 18±1

2. 1,0 0,3 18,1 30±1

3. 1,8 0,5 30,9 49±2

4. 2,7 0,6 42,6 67±1

5. 3,8 0,8 59,3 92±1

Tabel 4.2. Data hubungan arus berkas elektron (mA) terhadap dosis berkas elektron (kGy) dengan kecepatan konveyer 2,7 cm/detik dan energi 277,2 keV.

D = 22,684A + 6,2851

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4

Arus berkas elektron (mA)

Dos

is b

erka

s el

ektr

on (k

G

Dosis berkas elektron(kGy)

Linear (Dosis berkaselektron (kGy))

Gambar 4.2. Grafik hubungan dosis berkas elektron (kGy) terhadap arus berkas elektron (mA) dengan

kecepatan konveyer 2,7 cm/det dan energi 277,2 keV.


22

4.1.4. Pengaruh berkas elektron pada biji yang dilihat pada mikroskop.

4.1.4.1. Hasil pengaruh berkas elektron pada biji kangkung dilihat pada mikroskop.

Gambar biji ini diperbesar dengan menggunakan mikroskop kamera olympus

DP 12 dengan perbesaran 20 kali. Gambar 4.3 merupakan biji kontrol tanpa pengaruh

berkas elektron. Sedangkan pada gambar 4.4, gambar 4.5, gambar 4.6, gambar 4.7,

dan gambar 4.8 merupakan biji kangkung yang sudah dikenai berkas elektron dengan

dosis 18±1 kGy, 30±1 kGy, 49±2 kGy, 67±1 kGy, dan 92±1 kGy.

Gambar 4.3 merupakan sampel biji kangkung tanpa dikenai berkas elektron.

Gambar 4.4 adalah sampel biji kangkung dengan dosis berkas elektron 18±1 kGy.

Terlihat dari gambar 4.4 memiliki warna yang lebih tua dan bintik hitam yang sedikit

karena dosis yang digunakan pada biji kangkung pada gambar 4.4 masih kecil.

Gambar 4.3. Sampel biji kangkung tanpa dosis berkas elektron.

Gambar 4.4. Sampel biji kangkung dengan dosis berkas elektron sebesar 18±1 kGy.


23

Pada gambar 4.5 terlihat mulai adanya bercak-bercak kehitaman pada biji hal

ini dimungkinkan karena pengaruh dosis yang diberikan dari mesin berkas elektron

sebesar 30±1 kGy. Pada permukaan biji juga terlihat adanya seperti bekas terbakar.

Terlihat pada gambar seperti adanya kawasan berkas elektron yang menumbuk

permukaan biji kangkung.


Pada gambar 4.6 merupakan sampel biji kangkung dengan dosis berkas

elektron sebesar 49±2 kGy terlihat bercak hitam pada permukaan biji semakin besar

dan meluas. Terlihat pula pada gambar tersebut bintik-bintik hitam dan bercak hitam

yang semakin besar. Hal ini menandakan adanya berkas elektron yang sampai ke biji

kangkung.

Gambar 4.6 Sampel biji kangkung dengan dosis berkas elektron sebesar 49±2 kGy.


24

Pada gambar 4.7 bintik hitam semakin jelas dan terlihat hampir menutupi

lapisan biji dan terlihat mengumpul. Hal ini menandakan adanya berkas elektron yang

mengenai biji pada dosis 67±1 kGy sehingga terbentuk menjadi bintik-bintik kecil.


Pada gambar 4.8 merupakan dosis berkas elektron yang terakhir sebesar 92±1

kGy pada biji kangkung. Pada gambar tersebut terlihat bintik bintik hitam yang

mengumpul dan merata keseluruh permukaan biji yang dikenai berkas elektron.

Gambar 4.8. Sampel biji kangkung dengan dosis berkas elektron sebesar 92 ± 1 kGy.

4.1.4.2. Hasil pengaruh berkas elektron pada biji sawi dilihat pada mikroskop.

Biji sawi ini juga diperbesar dengan mikroskop yang sama dengan perbesaran

10 kali. Gambar 4.9 merupakan biji kontrol sawi tanpa pengaruh berkas elektron.

Sedangkan pada gambar 4.10, gambar 4.11, gambar 4.12, gambar 4.13, dan gambar


25

4.14 merupakan biji sawi yang sudah dikenai berkas elektron dengan dosis yang sama

sebesar 18±1 kGy, 30±1 kGy, 49±2 kGy, 67±1 kGy, dan 92±1 kGy.

Terlihat pada gambar 4.9 biji tidak ada yang bintik bintik hal ini karena biji

tidak dikenai berkas elektron.

Gambar 4.9. Sampel biji sawi tanpa dosis berkas elektron.

Pada gambar 4.10 permukaan biji mulai nampak bintik-bintik kecil dan

terlihat pada pinggir biji. Biji ini dikenai berkas elektron dengan dosis 18±1 kGy.

Pada gambar ini juga terlihat adanya bekas tumbukan dengan partikel terlihat adanya

titik- titik pada biji sawi yang diberikan berkas elektron tersebut.

Gambar 4.10. Sampel biji sawi dengan dosis berkas elektron sebesar 18±1 kGy.

Pada gambar 4.11 biji sawi dikenai berkas elektron dengan dosis berkas

elektron sebesar 30±1 kGy. Dari gambar terlihat biji yang seperti bintik-bintik yang

banyak dan lebih menyebar. Hal ini dapat diketahui dari bintik pada biji.


26


Pada gambar 4.12 biji sawi dipancarkan berkas elektron dengan dosis berkas

elektron sebesar 49±2 kGy. Dari uji foto mikroskopik ini dalam biji terlihat adanya

bintik hitam yang lebih banyak lagi dan warnanya juga berubah .


Pada gambar 4.13 biji ini dipancarkan berkas elektron dengan dosis dari

berkas elektron sebesar 67±1 kGy. Dari gambar mikroskopik ini terlihat berkas yang

menembus permukaan biji dan terjadi perubahan pada kulit biji yang terlhat agak

kemerahan dan bintik yang ada lebih luas dari yang sebelumnya.



27

Pada gambar 4.14 biji sawi ini dikenai berkas elektron dengan dosis berkas

elektron sebesar 92±1 kGy. Dalam gambar ini biji yang dikenai berkas elektron

terlihat berkas yang keseluruh permukaan biji dan berkas yang banyak.


4.1.5. Hasil pengamatan tanaman dari biji yang dikenai berkas elektron.

Pada penyemaian biji ini di lakukan pada polibag dengan isi tanah sebagai

media yang ditanam selama 30 hari.

4.1.5.1. Hasil penyemaian pada biji kangkung.

Dari hasil penanaman biji kangkung menurut dosis berkas elektron yang

diberikan terdapat beberapa perbedaan dari tumbuhan yang tumbuh. Pada K0

merupakan tumbuhan kangkung kontrol yang tanpa dikenai berkas elektron. Terlihat

pada tumbuhan tersebut tumbuh dengan normal. Pada K1, K2, K3, K4, dan K5

merupakan tumbuhan kangkung yang bijinya sudah dikenai dosis berkas elektron dari

18±1 kGy, 30±1 kGy, 49±2 kGy, 67±1 kGy, dan 92±1 kGy.


28

K0 K1 K2 K3 K4 K5

Gambar 4.15. Hasil penyemaian pada tumbuhan kangkung dengan dosis berkas elektron dari k1

sampai k5 dengan menggunakan polybag. Pada K0 merupakan biji kontrol pada biji kangkung dapat tumbuh dengan

baik. Dari menvariasikan dosis berkas elektron tersebut tanaman yang terlihat paling

banyak daunnya pada dosis K1 dan daunnya kecil-kecil. Pada K2 biji kangkung

terlihat juga dapat tumbuh dilihat dari adanya daun yang tumbuh. Pada K3 daun yang

terlihat hanya sedikit dimungkinkan akibat pengaruh dari dosis berkas elektron yang

diberikan. Tumbuhan K4 terlihat lebih kecil lagi dan agak lebih keriting hal ini juga

dimungkinkan akibat dosis berkas elektron yang diberikan. Pada tumbuhan K5 daun

yang semi juga sedikit dan daunnya lebih kecil dari yang sebelumnya.

4.1.5.2. Hasil penyemaian pada biji sawi yang dipancarkan oleh berkas elektron.

Dari hasil penanaman biji sawi yang sudah dikenai berkas elektron terlihat di

gambar 4.16. Pada gambar tersebut S0 merupakan kontrol dari biji sawi, sedangkan

untuk S1, S2, S3, S4, dan S5 merupakan tumbuhan yang bijinya sudah dikenai berkas

elektron dengan masing-masing dosis berkas elektron sebesar 18±1 kGy, 30±1 kGy,

49±2 kGy, 67±1 kGy, dan 92±1 kGy. Pada biji kontrol S0 biji sawi dapat tumbuh


29

dengan baik. Sedangkan pada biji sawi S1, S3, S4, dan S5 tidak ada biji sawi yang

tumbuh, hanya S2 saja yang dapat tumbuh setelah dikenai berkas elektron, hal ini

akibat pancaran berkas elektron yang berbeda-beda.

S0 S1 S2 S3 S4 S5

Gambar 4.16 Hasil penyemaian pada tumbuhan sawi yang sudah diiradiasi dengan dosis iradiasi dari

S1 sampai S5 dengan menggunakan polybag. 4.2.Pembahasan hasil.

4.2.1. Dosis berkas elektron.

4.2.1.1. Mendapatkan dosis dari mesin berkas elektron.

Dalam mendapatkan dosis pada proses menjalankan mesin berkas elektron

menggunakan CTA sebagai dosimetri yang dikenai berkas elektron bersama-sama

dengan sampel. Setelah CTA dikenai berkas elektron tersebut dianalisa absorbansinya

dengan menggunakan Spectrophotometer Genesys 5. Dari nilai absorbansinya maka

dengan otomatis dapat diketahui respons dosimeter. Untuk mengetahui dosis tersebut

menggunakan persamaan kalibrasi yang dibuat dari dosis yang sudah diketahui secara

pasti.


30

4.2.1.2. Pengaruh arus berkas elektron terhadap dosis berkas elektron.

Dalam gambar 4.2 grafik hubungan dosis berkas elektron (kGy) terhadap arus

berkas elektron (mA) dengan kecepatan konveyer 2,7 cm/det dan energi 277,2 keV

terlihat bahwa arus berkas elektron memiliki peranan untuk menaikkan dan

menurunkan dosis. Dari gambar grafik dapat diketahui persamaan dosis terhadap arus

berkas elektron yaitu D = 22,684 A + 6,285.

4.2.2. Penerapan mesin berkas elektron pada biji.

Mesin berkas elektron ini dalam penerapan selanjutnya digunakan untuk

memancarkan berkas elektron pada beberapa biji tumbuhan. Dari hasil uji

mikroskopik dan penanaman dapat dilihat adanya pengaruh berkas elektron terhadap

biji.

4.2.2.1. Hasil mikroskopik biji.

Pada hasil foto mikroskopik pada biji kangkung dan sawi terlihat perubahan

struktur kulit pada biji dari penambahan dosis yang dilakukan. Dari hasil foto ini

terlihat pada biji kangkung semakin besar dosis yang dilakukan maka semakin

terlihat pengaruh dari berkas elektron, ini terlihat dari bercak-bercak kehitaman yang

menandakan adanya pengaruh dosis dari berkas elektron tersebut. Pada biji sawi juga

terlihat nampak adanya bintik-bintik kehitaman hal ini juga menandakan adanya

pengaruh berkas elektron pada biji.


31

4.2.2.2. Hasil pengaruh berkas elektron pada biji dengan ditanam.

Dari hasil penanaman biji kangkung dan biji sawi sesudah dikenai berkas

elektron memiliki hasil yang berbeda. Terlihat dari hasil penanaman biji kangkung,

biji dapat tumbuh semua dengan baik dan terlihat adanya perubahan tanaman dari

perlakuan dosis pada masing-masing biji. Pada biji sawi yang ditanam terlihat

beberapa tanaman sawi yang mendapatkan perlakuan berkas elektron tidak bisa

tumbuh semua hal ini dibandingkan pada kontrol atau biji tanaman yang tanpa

dikenai berkas elektron. Dari tabel 4.1 biji kangkung lebih besar massa jenisnya dari

pada biji sawi. Dari dosis yang sama tampak bahwa pertumbuhan biji kankung dapat

tumbuh lebih baik dibandingkan dengan biji sawi. Hal ini dikarenakan penetrasi

berkas elektron pada biji kangkung lebih pendek dibanding biji sawi.


BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan.

Dari penelitian ini, didapatkan arus berkas elektron mempengaruhi besarnya

dosis. Hubungan dosis berkas elektron terhadap arus berkas elektron memiliki

hubungan yang linier terlihat pada gambar 4.2 . Semakin besar dosis berkas elektron

yang mengenai pada biji semakin banyak pula bercak yang ditimbulkannya.

Peningkatan dosis berkas elektron mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Perbedaan

pengaruh berkas elektron pada masing-masing biji dikarenakan perbedaan massa

jenis biji yang dikenai berkas elektron.

5.2. Saran.

Diharapkan dalam penelitian lebih lanjut untuk memvariasikan energi berkas

elektron.

32


DAFTAR PUSTAKA

Alonso,M, & Finn,E. 1992. Dasar-dasar Fisika Universitas edisi kedua. jilid 2 Medan dan Gelombang. Jakarta. Penerbit Erlangga.

Djoko, S, P. 2004. Teknologi Mesin Berkas Elektron. Diktat Materi Kuliah BATAN

Accelerator School 2004. Haliday,D, R . 1996. Fisika. Edisi ke 3, Jilid 2. Jakarta pusat. Penerbit Erlangga.

Johannes, H . 1978. Listrik dan Magnet. PN. Jakarta. BALAI PUSTAKA.

Muryono,H . 2001. Kajian Pemanfaatan Laboratorium Berbasis Akselerator Dalam Bidang Bioteknologi. P3TM. BATAN, Yogyakarta. Volume 3, Nomor 2. Nopember 2001.

Saptaaji,R, et.al . 2006. Penentuan Keseragaman Dosis dan Penetrasi Berkas Mesin

Berkas Elektron 350 keV/ 10 mA. Prosiding Seminar Nasional Penelitian dan Pengelolaan Perangkat Nuklir. Yogyakarta, 19 September 2006.PTAPB.

Soedojo,P. 1985. Asas-asas Ilmu Fisika Listrik Magnet. Gajah Mada University

Press. Sutrisno. 1978. Fisika dasar. Penerbit ITB. Tanhindarto, R. P. 2005. Proses Iradiasi Tepung Terigu Dengan Menggunakan

Mesin Berkas Elektron (325 keV/10 mA). Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Isotop dan Radiasi-BATAN. ISSN 1411-1349. Volume 7, November 2005.

33


34

Lampiran 1.

1. Data perhitungan massa jenis biji

No. Jenis biji tanaman

Massa biji (gr) Volume (ml)

Massa jenis (gr/ml)

1 Kangkung 3,5 3,5 1,24±0,02 2 Sawi 1,1 1,4 1,04±0,05

Berikut contoh perhitungan untuk mendapatkan massa jenis pada biji

kangkung:

-Massa wadah kosong = 2,5 gr

-Massa I biji kangkung + wadah = 5,9 gr. Massa bi I = 3,4 gr.

-Massa II biji kangkung + wadah = 6,1 gr. Massa bi II = 3,6 gr

-Massa III biji kangkung + wadah = 5,2 gr. Massa bi III = 2,7 gr.

-Massa IV biji kangkung + wadah = 5,3 gr Massa bi IV = 2,8 gr.

Dalam, menghitung volume tiap biji menggunakan gelas ukur sebesar 5ml

* Cara mendapatkan volume kangkung:

- Tinggi I air awal= 5,1 ml menjadi =7,9 ml, Volume kangkung I = 2,8 ml.

- Tinggi II air awal = 5 ml menjadi = 7,9 ml, Volume kangkung II = 2,9ml.

- Tinggi III air awal = 5,1 ml menjadi = 7,3 ml, Volume kangkung III= 2,2ml.

- Tinggi IV air awal = 5,2 ml menjadi = 7,4 ml, Volume kangkung IV = 2,2ml.


35

Untuk perhitungan massa jenisnya ρ = Vm =

Volumemassa maka dari itu hasil

yang diperoleh dari massa dan volume sampel dapat dicari massa jenis dari

sampel sebagai berikut :

- ρ kangkung I = 3,4 gr/2,8 ml = 1,214 gr/ml

- ρ kangkung II = 3,6 gr/2,9 ml = 1,241 gr/ml

- ρ kangkung III = 2,7 gr/2,2 ml = 1,227 gr/ml

- ρ kangkung IV = 2,8 gr/2,2 ml = 1,272 gr/ml


36

Lampiran 2

Dalam lampiran ini disajikan hasil kalibrasi dari alat Spectrophotometer

Genesis 5 adalah sebagai berikut:

Dosimeter n° Absorbance Response (cm-1) Dose(kGy) Unirradiated a 0,116 Unirradiated b 0,120 Unirradiated c 0,119 Unirradiated d 0,121 P03/0196 01a 0,170 4,08 5,02 P03/0196 01b 0,167 3,84 5,02 P03/0196 01c 0,157 3,04 5,02 P03/0196 01d 0,175 4,48 5,02 P03/0196 02a 0,193 5,92 10,2 P03/0196 02b 0,194 6 10,2 P03/0196 02c 0,193 5,92 10,2 P03/0196 02d 0,194 6 10,2 P03/0196 03a 0,268 11,92 20,6 P03/0196 03b 0,263 11,52 20,6 P03/0196 03c 0,268 11,92 20,6 P03/0196 03d 0,267 11,84 20,6 P03/0196 04a 0,326 16,56 30,4 P03/0196 04b 0,330 16,88 30,4 P03/0196 04c 0,332 17,04 30,4 P03/0196 04d 0,331 16,96 30,4 P03/0196 05a 0,410 23,28 40,8 P03/0196 05b 0,423 24,32 40,8 P03/0196 05c 0,421 24,16 40,8 P03/0196 05d 0,413 23,52 40,8 P03/0196 06a 0,508 31,12 50,3 P03/0196 06b 0,510 31,28 50,3 P03/0196 06c 0,503 30,72 50,3 P03/0196 06d 0,505 30,88 50,3 P03/0196 07a 0,581 36,96 60,7 P03/0196 07b 0,584 37,2 60,7 P03/0196 07c 0,559 35,2 60,7 P03/0196 07d 0,572 36,24 60,7 P03/0196 08a 0,742 49,84 80,5 P03/0196 08b 0,751 50,56 80,5 P03/0196 08c 0,765 51,68 80,5 P03/0196 08d 0,754 50,8 80,5 P03/0196 09a 0,987 69,44 100,5 P03/0196 09b 0,984 69,2 100,5 P03/0196 09c 0,963 67,52 100,5 P03/0196 09d 0,958 67,12 100,5


37

Rata2 BGD Tebal (cm) 0,119 0,0125

R = 0,659 D - 1,4211

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100 120

Dosis kalibrasi (kGy)

Resp

onse

(cm

Respons (cm )Linear (Respons (cm ))


38

Lampiran 3

Dalam lampiran berikut disajikan hasil analisa radiasi lewat CTA reader

yang dideteksi melalui Spectrophotometer Genesis 5 dan dianalisa melalui

komputer sebagai berikut:

Typing Genesys 5 readings

Date : 05/31/07 Operator : Rani/Patrik

Comment : Iradiasi Mesin Berkas Elektron Target Dose (kGy) : 15

Absorbance measurement is done at 280 nm ! Is this true (Y/N) ? yZeroing of Spectrophotometer must be done with dosimeter holder in place ! Is it OK (Y/N) ? y

Dosimeter N°

Absorbance

1 0,252 2 0,24 3 0,243 4 0,238 5 0,239


39

Average dose calculation Sheet (kGy) Calibration Curve : Dose(kGy) = (R+ 1,421 )/

BGD = 0,119 A t = 0,0125 cm

Dosimeter N° Absorbance (Abs-BGD)/t (cm-1) Dose (kGy)

Average Dose (kGy)

1 0,252 10,64 18,30197269 2 0,24 9,68 16,84522003 3 0,243 9,92 17,20940819 4 0,238 9,52 16,60242792 5 0,239 9,6 16,72382398 17,13657056

Target Dose (kGy)

: 15 Mesured Dose

(kGy) : 17,13657056

Ecart (kGy) : -

2,136570561


40

Lampiran 4

Dalam lampiran ini ditunjukkan cara mendapatkan dari masing masing

dosis yang telah diberikan dari nilai absorbansi dari alat Spectrophotometer

Genesis 5.

Dosimeter N Absorbance Response

Dosis radiasi

(Dosis rata semua )

1 0,252 10,64 18,30197269 2 0,24 9,68 16,84522003 3 0,243 9,92 17,20940819 4 0,238 9,52 16,60242792 5 0,239 9,6 16,72382398 17,7±0,7 6 0,253 10,72 18,42336874 7 0,255 10,88 18,66616085 8 0,249 10,4 17,93778452 9 0,252 10,64 18,30197269 10 0,25 10,48 18,05918058 11 0,34 17,68 28,98482549 12 0,344 18 29,47040971 13 0,338 17,52 28,74203338 14 0,335 17,28 28,37784522 15 0,332 17,04 28,01365706 29,7±1,1 16 0,358 19,12 31,16995448 17 0,351 18,56 30,32018209 18 0,352 18,64 30,44157815 19 0,358 19,12 31,16995448 20 0,355 18,88 30,80576631 21 0,514 31,6 50,107739 22 0,51 31,28 49,62215478 23 0,53 32,88 52,05007587 24 0,533 33,12 52,41426404 25 0,522 32,24 51,07890744 49,1±2,5 26 0,51 31,28 49,62215478 27 0,495 30,08 47,80121396 28 0,501 30,56 48,52959029 29 0,482 29,04 46,22306525 30 0,466 27,76 44,28072838 31 0,652 42,64 66,86039454 32 0,667 43,84 68,68133536 33 0,664 43,6 68,31714719 34 0,65 42,48 66,61760243 35 0,654 42,08 66,01062215 66,8±1,3 36 0,643 41,92 65,76783005 37 0,648 42,32 66,37481032 38 0,64 41,68 65,40364188


41

39 0,64 41,68 65,40364188 40 0,669 44 68,92412747 41 0,863 59,52 92,47496206 42 0,859 59,2 91,98937785 43 0,862 59,44 92,35356601 44 0,858 59,12 91,86798179 45 0,859 59,2 91,98937785 92,2±0,8 46 0,866 59,76 92,83915023 47 0,865 59,68 92,71775417 48 0,875 60,48 93,93171472 49 0,85 58,48 90,89681335 50 0,854 58,8 91,38239757


Penguk uran Dosis Berk as Elek tron Da ri Mesin B … et labora, Pro eklesia et patria . iv PLAGIAT...

Documents

Transcript of Penguk uran Dosis Berk as Elek tron Da ri Mesin B … et labora, Pro eklesia et patria . iv PLAGIAT...